（1）用如圖1實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖2所示．已知m1=50g、m2=150g，則（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
①在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=
 
m/s；
②在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=
 
J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP=
 
J，由此得出的結(jié)論是
 
；
③若某同學(xué)作出
12
v2-h圖象如圖3，則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g=
 
m/s2．
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（2）某同學(xué)為了測定某硅光電池的電動勢和內(nèi)電阻，設(shè)計了如圖甲所示電路．圖中與理想電表A1串聯(lián)的定值電阻的阻值為R0，在一定強度的光照下進行下述實驗（計算結(jié)果小數(shù)點后保留兩位數(shù)字）：
①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電流表A1、A2的值I1、I2．為了作出此電池的U-I曲線，需要計算出電路的路端電壓U，則U=
 
（用題中所給字母表示）；
②根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出該硅光電池的U-I圖象如圖乙所示，該電池的電動勢E=
 
V，在流過電流表A2的電流小于200mA的情況下，此電池的內(nèi)阻r=
 
Ω；
③若將該硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻，此時對應(yīng)的電池內(nèi)阻r=
 
Ω．
分析：（1）①根據(jù)在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點5時的速度大小；
②根據(jù)物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，比較動能增加量和重力勢能減小量之間的關(guān)系可以得出機械能是否守恒；
④根據(jù)圖象的物理意義可知，圖象的斜率大小等于物體的重力加速度大�。�
2、理想電流表和定值電阻構(gòu)成一電壓表，可測量外電壓．
在硅光電池的U-I圖象，當(dāng)I=0，U=E，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻．
通過作圖求解，作出電阻為6Ω它兩端的電壓和通過它電流的圖線，與圖乙中U-I圖線有交點，交點對應(yīng)電壓電流表示硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻時的電壓和電流．
解答：解：（1）①根據(jù)在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個點時的速度為：
v5=
x46
t46
=2.4m/s
②物體的初速度為零，所以動能的增加量為
△EK=Ek5-0=
1
2
（m1+m2）v52=0.58 J．
重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=mgh=0.60J；
由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．
故答案為：0.58，0.60，在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．
③由于△EK=Ek5-0=
1
2
（m1+m2）v52=△Ep=（m2-m1）gh
由于（m1+m2）=2（m2-m1）
所以得到：
1
2
v2=
g
2
h
所以
1
2
v2-h圖象的斜率k=
g
2

g=9.7m/s2．
（2）①理想電流表和定值電阻構(gòu)成一電壓表，可測量外電壓．所以U=I1R0．
  ②在硅光電池的U-I圖象，當(dāng)I=0，U=E，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻．所以E=2.90V，在流過電流表A2的電流小于200mA的情況下，此電池的內(nèi)阻r=4.00Ω．
  ③作出6Ω定值電阻的U-I圖線，是一條過原點的直線，該直線與圖乙中電源的外電壓和電流圖線有交點，交點對應(yīng)的電壓、電流表示硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻時的電壓和電流．所以r=
E-U
I
=5.60．
故答案為：（1）①2.4 ②0.58；0.60；在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒；③9.7
（2）I1R0；   （2）2.90； 4.00   （3）5.60
點評：1、本題全面的考查了驗證機械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題，要熟練掌握勻變速直線運動的規(guī)律以及功能關(guān)系，增強數(shù)據(jù)處理能力．
2、本題考查測定電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理，要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?南京三模）某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電池電動勢和內(nèi)阻．除待測電池外，提供的器材有：電壓表，電流表，滑動變阻器，開關(guān)和導(dǎo)線若干．
（1）請按圖甲所示的電路，將圖乙中的實物圖連接成實驗電路．
（2）丙圖是根據(jù)測量結(jié)果作出的I-U 圖線，則由圖線可知該電池的電動勢為E1=
1.5
1.5
V，內(nèi)阻為r1=
0.2
0.2
Ω．
（3）我們都有過這樣的體驗：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈泡發(fā)紅光，這是我們常說的“電池沒電了”．有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用．已知新電池的電動勢E1=1.5V、內(nèi)阻r1=0.2Ω；舊電池的電動勢E2=1.5V；內(nèi)阻r2=6.8Ω；小燈泡上標(biāo)有“3V 3W”，
且電阻不隨溫度變化．則手電筒工作時電路中舊電池提供的電功率為
0.45
0.45
W，它本身消耗的電功率
0.612
0.612
W．（已知兩電池串聯(lián)的總電動勢等于兩電池的電動勢之和）
根據(jù)計算結(jié)果，你認為新舊電池搭配使用的做法是否合理
不合理
不合理
（填“合理”或“不合理”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?日照一模）（1）某同學(xué)在研究“對不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時，提出了以下四種猜想：
A．m∞υ
B．m∞
1
υ

C．m∞υ2
D.m∞
1
υ2

為驗證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖1所示的裝置進行實驗：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點計時器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點計時器在紙帶上打下一系列點，選取點跡均勻的一部分紙帶，計算出小車勻速運動的速度υ1，測出小車的質(zhì)量m1；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計算出小車和砝碼勻速運動的速度υ2，測出小車和砝碼的總質(zhì)量m2：再在小車上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測出υ3、m3…．

①每次實驗中，都將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，目的是
小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）
小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）
；若要消除每次實驗中小車和紙帶受到的阻力對小車運動的影響，應(yīng)進行的實驗操作是
墊高木板固定打點計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動（平衡摩擦力）
墊高木板固定打點計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動（平衡摩擦力）
．
②某次實驗采集的五組數(shù)據(jù)如表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的
AC
AC
；若對某個猜想進行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖2所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是
1
v2
1
v2
．
m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v/（m?s-1） 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
（2）冬、春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時海水倒灌，出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度增高，電阻率變小，水質(zhì)受到影響．某同學(xué)設(shè)計了一個監(jiān)測河水電阻率的實驗．在一根均勻長度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極，如圖3所示，兩電極相距L=0.314m，管內(nèi)充滿待測的河水．安裝前用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，測量結(jié)果如圖4所示．
為測管內(nèi)河水電阻供選器材有：
電壓表V1：量程15V，內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2：量程3V，內(nèi)阻約10kΩ
電流表A1：量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2：量程150mA，內(nèi)阻約10Ω
滑動變阻器甲：最大值為10Ω，額定電流足夠大
滑動變阻器乙：最大值為1kΩ，額定電流足夠大
電源E1：電動勢15V，內(nèi)阻6Ω
電源E2：電動勢3V，內(nèi)阻2Ω
開關(guān)、導(dǎo)線若干．
該同學(xué)選用以上部分器材測出了9組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)系中標(biāo)出，如圖5所示．
①據(jù)圖（2）讀出玻璃管的內(nèi)徑d=
6.70
6.70
mm．
②實驗時，所選用的電壓表為
V1
V1
（填“V1”或“V2”），所選用的電流表為
A2
A2
（填“A1”或“A2”），所選的滑動變阻器為
甲
甲
（填“甲”或“乙”），所選的電源為
E1
E1
（填“E1”或“E2”）．
③在答題卡的虛線框內(nèi)畫出該實驗的原理圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?湖北模擬）某同學(xué)在做《自來水電阻率的測定》課題時，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，用如圖1所示電路進行測量．兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的自來水．圖中器材如下：

電壓表（量程15V，內(nèi)阻約30kΩ）、電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）、滑動變阻器（100Ω，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）、單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
表是他測量通過管中自來水柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
根據(jù)以上材料請回答下面的問題：
（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為
3.075
3.075
cm；
（2）根據(jù)表1數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)中作出U-I圖象，根據(jù)圖象求出電阻R=
4.6×104
4.6×104
Ω；
（3）用直接測量值計算自來水電阻率的公式是ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
，測量值為
49
49
Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）；
（4）請在虛線框內(nèi)畫出測量自來水電阻的電路圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在做課題研究時，打算測定自來水的電阻率。他先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，兩電極相距L=0.700m.期間充滿待測的自來水。并設(shè)計如圖1所示電路。選用器材如下:電壓表（量程15V，內(nèi)阻約30）、電流表（量程300,內(nèi)阻約50）滑動變阻器（100，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6）、單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。

下表是他測量通過管中自來水柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示。

U/V

1.0

3.0

5.0

7.0

9.0

11.0

22

65

109

155

190

240

根據(jù)以上材料請回答下面的問題：

（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為                cm；

（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)中作出U-I圖象，并根據(jù)圖象求出電阻R=          ;

（3）用直接測量值計算自來水電阻率的公式是=        ，測量值為          （保留兩位有效數(shù)字）；

（4）請你根據(jù)設(shè)計好的電路連接實物圖。

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年廣東省茂名市高三第一次模擬考試（理綜）物理部分 題型：實驗題

某同學(xué)在做課題研究時，打算測定自來水的電阻率。他先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，兩電極相距L=0.700m.期間充滿待測的自來水。并設(shè)計如圖1所示電路。選用器材如下:電壓表（量程15V，內(nèi)阻約30）、電流表（量程300,內(nèi)阻約50）滑動變阻器（100，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6）、單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。

下表是他測量通過管中自來水柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示。

U/V

1.0

3.0

5.0

7.0

9.0

11.0

22

65

109

155

190

240

根據(jù)以上材料請回答下面的問題：

（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為                 cm；

（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)中作出U-I圖象，并根據(jù)圖象求出電阻R=          ;

（3）用直接測量值計算自來水電阻率的公式是=         ，測量值為           （保留兩位有效數(shù)字）；

（4）請你根據(jù)設(shè)計好的電路連接實物圖。

 

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